Loading...

Modeling, Studying and Improving of Acid Fracturing in Geo-Mechanical Approach

Noorali Kheirzad, Mohammad Amin | 2016

2434 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 48030 (06)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Chemical and Petroleum Engineering
  6. Advisor(s): Ghotbi, Cyrus; Taghikhani, Vahid; Badakhshan, Amir
  7. Abstract:
  8. The acid fracturing process is a thermal, hydraulic, mechanical, geochemical and geomechanical coupled phenomena in which the behavior of these variables are interrelated. To model the flow behavior of an acid into a fracture, mass and momentum balance equations are used to draw 3D velocity and pressure profiles. Part of the fluid diffuses or leaks off into the fracture walls and dissolves part of the fracture face.An acid balance equation is used to draw the concentration profile of the acid and to account for the quantity of rock dissolved. An algorithm is developed for this process to generate the final conductivity distribution after fracture closure. The objective of modeling acid fracturing is to determine the optimum condition that results in a petroleum production rate increase.The conductivity value and acid penetration distance both affect the final production rate from a fracture. Treatment parameters are simulated to draw a conclusion about the effect of each on the conductivity and acid penetration distance. The conductivity distribution file from an acid fracturing simulator is imported into the ECLIPSE reservoir simulator to estimate the production rate. Reservoir permeability is the determining factor when choosing between a high- conductivity value and a long penetration distance. For the model to be more accurate, it needs to be coupled with heat transfer and geomechanical models. Many simulation cases cannot be completed because of numerical errors resulting from the hydraulic model (Navier-Stokes equations). The greatest challenge for the simulator before coupling it with any other phenomena is building a more stable hydraulic solution
  9. Keywords:
  10. Acidizing Treatment ; Conductivity ; Fracture Permeability ; Fracturing Process ; Geomechanical Process

 Digital Object List

 Bookmark

  • 1) فصل اول: مروری بر روشهای تحریک چاه
    • 1_1 مقدمه
    • 2_1 انواع روش های تحریک سازند
      • 1_2_1 اسیدکاری
      • 2_2_1 لایه شکافی
    • 3_1 دلایل استفاده از عملیات لایه شکافی
    • 4_1 مقایسه لایه شکافی اسیدی و لایه شکافی پروپانتی
  • 2) فصل دوم: اصول و مفاهیم لایه شکافی
    • 1_2 تاریخچه مختصر از عملیات لایه شکافی
    • 2_2 توصیف کمی فرایند لایه شکافی
      • 1_2_2 اهمیت فشار
      • 2_2_2 انواع مختلف فشار
    • 3_2 ملاحظات طراحی و متغیرهای اولیه
    • 4_2 تنش درجا
    • 5_2 لایه شکافی و مهندسی مخزن
      • 1_5_2 اهداف طراحی
      • 2_5_2 پارامترهای مشکلساز
      • 3_5_2 اثرات مخزن بر هرزروی سیال
    • 6_2 مکانیک سنگ و مکانیک سیالات
      • 1_6_2 موازنه مواد
      • 2_6_2 ارتفاع شکاف
      • 3_6_2 پهنای شکاف
      • 4_6_2 مکانیک سیالات و جریان سیال
      • 5_6_2 مکانیک شکافت و اثرات نوک شکاف
      • 6_6_2 هرزروی سیال
      • 7_6_2 برهمکنش و میزان حساسیت متغیرها
  • 3) فصل سوم: لایه شکافی با اسید
    • 1_3 مقدمه
    • 2_3 مدل های هندسه شکاف
      • 1_2_3 هندسه های دو بعدی شکاف(2D)
      • 2_2_3 هندسه های بیضوی شکاف
      • 3_2_3 هندسه های مرکب شکاف
    • 3_3 روش های انجام عملیات لایه شکافی با اسید
      • 1_3_3 انگشتی شدن در فاز گرانرو
      • 2_3_3 لایه شکافی با اسید غلیظ
      • 3_3_3 اسید کاری شکاف بسته (CFA )
    • 4_3 عوامل کنترل کننده بازدهی عملیات لایه شکافی با اسید
    • 5_3 هرزروی سیال
    • 6_3 مصرف اسید در حین تزریق سیال
    • 7_3 مدلهای لایه شکافی با اسید
  • 4) فصل چهارم: مدلسازی و ایجاد شکاف
    • 1_4 مقدمه
    • 2_4 مکانیزم های نفوذ اسید
      • 1_2_4 محاسبه عمق نفوذ اسید در حالت انتشار محدود
      • 2_2_4 تاثیرات دما
      • 3_2_4 اثرات دیگر پارامترها بر فرآیند لایه شکافی با اسید
      • 4_2_4 اثرات نفوذ
    • 3_4 الگوریتم مدل
    • 4_4 معادلات مدل
      • 1_4_4 معادله واکنش
      • 2_4_4 راه حل تحلیلی برای فشار و سرعت درون شکاف
      • 3_4_4 ضریب هرزروی
      • 4_4_4 معادلات ناویر استوکس
      • 5_4_4 معادلات تعادل اسید و محاسبات عرض تیزابکاری شده
      • 6_4_4 محاسبه تراوایی (رابطه مو-دنگ)
        • 1_6_4_4 توزیع تراوایی غالب
        • 2_6_4_4 توزیع کانی غالب
        • 3_6_4_4 رقابت بین توزیع کانی و توزیع تراوایی
  • 5) فصل پنجم: مطالعه پارامتری و محدودیت های مدل
    • 1_5 نوع اسید
      • 1_1_5 اسید مستقیم
      • 2_1_5 اسید ژل شده
      • 3_1_5 اسید امولسیون
      • 4_1_5 شبیه سازی ECLIPSE
    • 2_5 تزریق چند مرحله ای اسید
    • 3_5 ضریب نفوذ
    • 4_5 نرخ تزریق و نوع سازند
    • 5_5 عرض شکاف
    • 6_5 تخلخل پذیری و نفوذ سازند
    • 7_5 فاصله ایجاد سوراخ
    • 8_5 محدودیت ها با توجه به فرضیات مدل
    • 9_5 محدودیت عادی با توجه به خطاها
  • 6) فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات
    • 1_6 نتیجهگیری
    • 2_6 پیشنهادات
  • منابع و مراجع
  • Abstract
...see more